第九章化学动力学基本原理

1、第九章 化学动力学基本原理一、填空题1、设物质A可发生两个平行的一级反应：（a） （b）式中，B和C是需要的产品，D和E为副产物。设两反应的频率因子相等且与温度无关，EaEb，则反应(a)和反应(b)相比,速率较大的反应是 ，升高温度对 更有利。2、硝酸异丙烷在水溶液中被碱中和，其反应速率常数可表示为lgk=11.899-3163/T，该反应的表观活化能为 。3、今将某物质A放入一反应器内，反应了3600s，消耗掉75%，设反应分别为一级，二级，零级反应。则反应进行了7200s时，对于各级反应，A物质的剩余量分别为 、 和 。4、某化合物的分解反应是一级反应，设反应的活化能E=14.43104

2、Jmol-1，已知557K时该反应的速率常数k=3.310-2s-1，现要控制反应在10min内转化率达到90%，则应控制该反应的温度为 。5、比较两相同类型的反应I和II，发现活化能EIEII，速率常数kIkII，其原因在于 。6、在T，V恒定时，反应A(g)+B(g)D(g) t=0时，PA,0=800kPa，t1=30s时，PA,1=400kPa，t2=60s时PA,2=200kPa，t3=90s时，PA,3=100kPa时此反应的半衰期t1/2= ，反应级数n= ，反应的速率常数k= 。.7、阿累尼乌斯活化能是 。.8、气相有效分子碰撞理论的基本观点是 。.9、根据活化络合物理论，液相

3、分子重排反应的活化能Ea和活化焓rHm之间的关系是 。.10、由经验规则“温度每增加10K，反应速率增加二倍”可知，在T1=298K时和T2=308K时符合这规律的活化能值Ea= 。11、恒容化学反应aA+bBgG+hH的各物质的速率常数分别为kA，kB，kG，kH，它们之间的关系是 。12、某放射性元素的半衰期5d，则15d后所剩下的同位素为原来的 。13、某反应物反应掉8/9时所需要的时间是反应掉2/3时所需要时间的二倍，则该反应为 级反应。二、单选题1、在恒容条件下,的反应速率可用任何一种反应物或生成物的浓度变化来表示, 则它们之间的关系为 ( ) A. B. C. D.2、某反应的的速

4、率常数k=4.6210-2min-1，又初始浓度为0.1moldm-3，则该反应的半衰期为t1/2（ ）A.1/（6.9310-20.12） B.15 C.30 D.1(4.621020.1)3、放射性Pb201的半衰期为8小时，1克放射性Pb20124小时后还剩下（ ）A.1/2克 B.1/3克 C.1/4克 D.1/8克4、对于一个化学反应来说，下列说法中正确的是（ ）A.S越负，反应速率越快 B.H越负，反应速率越快 C.活化能越大，反应速率越快 D.活化能越小，反应速率越快 5、某物质的反应级数为负值时，该反应速率是随物质浓度（ ）A.升高而增大 B.升高而减少 C.升高而不变 D.降

5、低而减少6、两个H与M粒子同时相碰撞，发生下列反应:H+H+M=H2(g)+M，此反应的活化能Ea是( )A.大于零 B.小于零 C.等于零 D.不能确定7、基元反应的分子数是个微观的概念，其值为 ( )A.0,1,2,3 B.只能是1,2,3 C.也可能是小于1的数 D.可正,可负,可为零8、在25的水溶液中，分别发生下列反应:（1）AC+D，为一级反应, 半衰期为t1/2,A（2）BL+M，为一级反应, 半衰期为t1/2,B已知A和B的起始浓度之比cA,0/cB,0=2，反应系统中无其它反应发生。当反应（1）进行的时间t1=2t1/2,A, 当反应（2）进行的时间t2=2t1/2,B时,

6、A, B物质的浓度cA和cB之间的关系为 ( )A.cA= cB B.cA= 2 cB C.4 cA=3cB D.cA=1.5 cB9、在描述一级反应的下列说法中，不正确的是（ ）A.c对时间t作图得一直线 B.半衰期与反应物起始浓度成反比 C.同一反应消耗反应物的百分数相同时，所需时间相等 D.速率常数的单位为（时间）-1 10、给出反应式A+B2P，则正确的叙述是（ ）。A.此反应为二级反应；B.此反应为双分子反应；C.此反应为基元反应；D.此反应各物质间的计量关系已定。11、某反应的H=100kJmol-1，则其活化能（ ）A.必小于100kJmol-1 B.必大于100kJmol-1

7、C.可大于或小于100kJmol-1 D.只能小于100kJmol-1 12、气体反应碰撞理论的要点是（ ）A.全体分子可看作是刚球，一经碰撞便起反应 B.在一定方向上发生了碰撞，才能引起反应 C.分子迎面碰撞，便能引起反应 D.一对反应分子具有足够能量的碰撞，才能引起反应 13、化学反应的过渡状态理论认为（ ）A.反应速率决定于活化络合物的生成速率 B.反应速率决定于络合物分解为产物的分解速率 C.用热力学方法可以记算出速率常数 D.活化络合物和产物间可建立平衡 14、如果有个基元反应D+2Z=2Y，假如将它的反应速率方程写成dY/dt=kDZ2；-dD/dt=kDZ2，那么k与k之间的关系

8、应该是 ( ) A.-k=k B.2k=k C.k=2k D.k=k15、在下面反应速率的表达式中，错误的是 ( ) A.I+I+M=I2+M -1/2dI/dt=dI2/dt B.H2+I2=2HI -dH2/dt=-dI2/dt=1/2dHI/dt C.CH3+CH3=2C2H6 -1/2dCH3/dt=dC2H6/dt D.2NO2=2NO+O2 dO2dt=-1/2dNO2/dt16、某复杂反应的机理为 。下述正确的是 ( ) A.dcA/dt=k2cAcC+ k1cA2-2k-1cB B.dcA/dt=2k-1cB-k1cA2 C.dcA/dt=2k-1cB-2k1cA2-k2cAc

9、C D.dcA/dt =1/2k-1cB-1/2k1cA217、已知反应 A2B 的速率方程为r=kcA，则该反应的半衰期t1/2为( ) A.2ln2/k B.ln2/2k C.4ln2/k D.ln2/k18、某一反应，当唯一的反应物原始浓度降至2/3时，速率常数k与时间t的关系为k=2/(tC0)，这个反应为( ) A.三级 B.零级 C.一级 D.二级19、如果某个反应的速率常数k的量纲为浓度时间-1则该反应是 ( ) A.一级反应 B.零级反应 C.三级反应 D.二级反应20、某反应的速率常数为3.9310-2s-1，那这个反应的t1/2为 ( ) A.30.0 s B.17.6 s

10、 C.8.0 s D.14.5 s21、在碰撞理论中，有效碰撞分数q为 ( ) A.q=exp(-Ea/RT) B.q=exp(-Ec/RT) C.q=exp(-c/RT) D.q=Pexp(-Ea/RT) 22、人类脑电波的发射速率也服从阿累尼乌斯方程，能量(相当于活化能)为50.208kJmol-1，当人体温度由37升至39，发射速率增加了 ( )A.0.33倍 B.0.13倍 C.1.13倍 D.1.33倍 23、如有一反应活化能是100kJmol-1，当反应温度由313K升至353K，此反应速率常数约是原来的 ( ) A.77.8倍 B.4.5倍 C.2倍 D.22617倍 24、按碰

11、撞理论，气相双分子反应的温度升高能使反应速率增加的主要原因是 ( ) A.碰撞频率增大 B.活化分子数增加 C.碰撞数增加 D.活化能降低 25、以下符合阿累尼乌斯类型的温度与反应速度r关系图为 ( )26、对于一个化学反应, ( )反应速度越快A.活化能越小 B.G越负 C.H越负 D.活化能越大27、有两个反应，其速率方程均满足r=kc n，已知k1k2，且c1=c2=2moldm-3时，r1n2 B.n1=n2 C.n1E2E3，为提 高产物百分数，可以 ( ) A.增加原料A B.及时移走D C.升温 D.降温 E.用催化剂7、下述不属于二级反应动力学特征的是 ( ) A.反应速率与反

12、应物浓度成正比 B.反应到一定转化率时所需时间与c0无关 C.1/c对t作图为直线 D.速率常数的单位为dm3mol-1s-1 E.半衰期与c0成反比8、反应AB的速率常数k为5.010-3dm3mol-1s-1，cA,0=0.4moldm-3，则 ( ) A.t3/4=1.5104s B.t3/4=2.78104 C.t3/4=6.0103s D.1/cA,0对时间t作图为一直线 E.lncA对t作图为一直线9、为了增加反应物分子的有效碰撞分数，可以 ( ) A.升温 B.降温 C.加压 D.增加反应物浓度 E.使用催化剂 10、关于温度对反应速率的影响，正确的是 ( ) A.升高温度，反应

13、速率必增大 B.一般反应升高温度，k值增大 C.放热反应，降低温度，反应速率增加 D.对某些基元反应，温度不影响反应速率 E.在较高温度时，lnk对1/T作图是直线11、以下与碰撞理论假设不符的是 ( ) A.反应物分子对的相对平动能大于反应物分子的平均能量时，碰撞才是有效的 B.反应物分子只有经过碰撞才发生反应 C.反应物分子相互间无引力和斥力作用 D.反应速率等于单位时间，单位体积内反应物分子发生碰撞的次数 E.反应物分子是没有内部结构的刚性球12、根据阿累尼乌斯理论，对于基元反应，以下说法中正确的是 ( ) A.温度对速率常数影响很大 B.温度对物质浓度的影响很大 C.温度对活化分子数的

14、影响很大 D.温度对指前因子的影响很大 E.温度对活化能的影响很大四、简答题1、质量作用定律对于总反应式为什么不一定正确？2、一级化学反应AB的半衰期是10min，1h后A遗留的百分数是多少？3、问下列反应机理的反应为几分子的反应？AA*A*+BCAB+CABE+D4、某反应物质消耗掉50%和75%所需的时间分别为t1/2和t1/4，若反应对各反应物分别是一级，二级和三级，则t1/2：t1/4的值分别是多少？5、若定义反应物A的浓度下降到初值的1/e（e为自然数对数的底）所需时间为平均寿命，则一级反应的=？6、有一平行反应，已知E1E2，若B是所需要的产品，从动力学的角度定性地考虑应采用怎样的

15、反应温度？7、已知气相反应2HI=H2+I2之正逆反应都是二级反应:（1）问正逆反应速率常数与平衡常数的关系是什么?（2）问正逆反应的活化能与正反应恒容反应热的关系是什么?8、根据质量作用定律写出下列基元反应速率表达式:（1）A+B2P（2）2A+B2P（3）A+2BP+2s（4）2Cl2+MCl2+M9、根据碰撞理论，温度增加反应速率提高的主要原因是什么?10、阈能的物理意义是什么?它与阿累尼乌斯经验活化能Ea在数值上的关系如何?11、化学反应级数和反应分子数有何区别?12、速率常数k有哪些特点?13、1,2级反应有哪些特点?14、确定反应级数有哪些方法?五、判断题1、平行反应,为有利于B的

16、生成, 可降低温度。（ ）2、标准压力，298K下，某反应的G0，反应一定能进行。（ ）3、双分子的简单反应一定是二级反应。（ ）4、一级反应在浓度为A时，其半衰期为1小时，当浓度为B时，其半衰期也为1小时，所以CA=CB。（ ）5、反应H+I=2HI，rkCH2Ci2，其反应级数不清n=2，因此反应速率加快。（ ）6、温度升高，活化分子的数目增多，即活化分子碰撞数增多，反应速率加快。（ ）7、化学反应速率取决于活化能的大小，活化能越大，k越小，活化能越小，k越小。（ ）六、证明题1、当反应A产物的级数为分数（n1而是分数）时，证明有下列公式存在：1/An-1-1/A0n-1=(n-1)kt

17、。2、对一级反应来说，当反应完成了1/e即c=c0/e时，所需时间称为反应的”平均寿命”，用表示，试证明：k=1。3、气相二级反应2AA2，反应进行过程中，实验测得气相的总压力为P，起始压力为Pi，试证明：k2=2(Pi-P)/Pi(2P-Pi)t。4、对简单反应aA+BbgG+hH，试证明：kA/kB=a/b。5、已知某反应为n级，其速率方程式为r =kcn，试据此导出其有关动力学方程式，并讨论当n=0，1，2，3的情形。 6、如果反应物的起始浓度均为a，反应的级数为n(n1)，证明半衰期表示式为：t1/2=2n-1-1/an-1k(n-1)，k为速率常数。七、计算题1、一级化学反应AB的半

18、衰期是10min，1h后A遗留的百分数是多少？2、反应CH3CH2NO2+OH-H2O+CH2CHNO2是二级反应。在273K时反应速率常数k为39.1dm3mol-1min-1。将0.004molCH3CH2NO2与0.005molNaOH混合制成1dm3水溶液，让反应消耗90硝基乙烷所需时间是多少？3、在物质的量相等的一氧化氮和氢的反应中，对于不同的初压p达到压力为初压一半时所需的时间如下： p/kPa 35.1 30.3 25.6 t1/2/min 78 102 141试求反应级数n。4、已知反应2NO22NO+O2 T/K 600.2 640.2k/(dm3mol-1min-1) 83

19、.9 407.0求该反应的活化能。5、某人工放射性元素放出粒子是一级反应，半衰期为1.5分钟，让试样分解80，需要多少时间？6、在300K时，某反应完成20需时12.6min，在340K时，需时3.20min，试计算其活化能。7、某一级反应的半衰期在300K时是5000s，在310K时是1000s，求此反应的活化能。8、乙烯转化反应C2H4C2H2+H2为一级反应。在1073K时，要使50的乙烯分解，需要10小时，已知该反应的活化能E=250.6kJmol-1。要求在1.136103小时内同样有50乙烯转化，反应温度应控制在多少？9、试求一级反应完成99.9%所需时间是其半衰期的多少倍?10、

20、C14放射性蜕变的半衰期为5730年，今在一考古学样品中测得C14的含量只有72%，请问该样品距今有多少年？11、某一级反应，当反应物反应掉78%所需时间为10min，求反应的半衰期。12、某二级反应2AP，10分钟后，A反应掉20%，试求半衰期。13、对于均相反应bBW+Z，测得速率常数k与温度T的关系是lgk = -3800/T+13，同时测得298K时的以下数据 初始浓度cB,0(moldm-3) 半衰期t1/2(s) 0.58 8 0.38 12(1) 确定反应级数；(2) 求指前因子和反应活化能。14、某一级反应在温度T1和T2时的速率常数分别为0.038 s-1和0.105s-1，

21、已知在T1时，反应20s，其转化率为80%，计算在T2时转化率达到80%所需的时间。15、某气相反应 2AP 的速率常数为1.026710-7Pa-1s-1，半衰期为97.4秒，（1）求初始压力；（2）反应至200秒时，反应物的分压；（3）200秒时的速率。16、有两个反应，其活化能分别为E1=41.84kJmol-1，E2=167.4kJmol-1，在0时若使反应速率常数加倍，计算每个反应需升高的温度。17、某一级反应MD的速率常数k与温度关系为： lgk=-4124/T+13.35 (时间单位为s)（1）求40时速率常数k和半衰期t1/2；（2）求该反应的活化能Ea和指前因子。18、已知某

22、一级反应在810K时的速率常数是791K时的2倍。求：（1）反应的活化能；（2）在两个温度下达到相同转化率时所需时间之比。19、醋酸酐分解反应的活化能为144.348kJmol-1，在284时反应半衰期为21秒，且与反应物起始浓度无关。计算：（1）300时的速率常数；（2）若控制反应在10分钟内转化率达到90%，反应温度应为若干?20、实验测得有个反应在10和50时的速率常数分别是3.6410-4min-1和4.8710-3 min-1，计算：（1）该反应的活化能Ea；（2）当反应物浓度为0.5moldm-3，温度是70时的反应速率。21、已知某反应在100和200时的速率常数分别为0.01和

23、0.20s-1。计算：（1）反应活化能；（2）若使速率常数比100时增加5倍，则温度应为多少?22、如在恒容容器中，有一气体化合物发生分解反应，它分解一半所需的时间与起始压力成正比，在不同起始压力和不同温度下，测得反应物分解一半所需时间如下： 温 度 () 687 633 起始压力p0(kPa) 25.7 34.0 分解一半的时间(s) 1446 208（1）判断该反应分解的级数；（2）求该反应的活化能。23、某二级反应2AP，设cA,0=0.005moldm-3，500和510时，经300秒后分别有27.6%和35.8%的反应物分解。计算（1）两个不同温度时的速率常数；（2）反应的活化能。2

24、4、已知某反应的活化能为144.35kJmol-1，反应的指前因子A=2.9171011s-1。试求500K时反应的半衰期。八、综合题1、硝基异丙烷在水溶液中被碱中和时，反应速率常数与温度的关系为： lgk=-3163.0/T+11.89 (k的单位：dm3mol-1min-1)计算（1）活化能；（2）指前因子；（3）在283K酸碱起始浓度均为0.008moldm-3时反应到24.19min，反应物剩余百分数。2、气相反应AB，其速率常数与温度的关系为： k=5.41011exp(-14734.2/T) (s-1)（1）计算150时反应的半衰期；（2）计算150时由Pa的A开始反应至1230秒时产物B的分压(反应起始只有A)。3、已知某一级反应在333K和283K时的速率常数之比为15.5，指前因子A为1